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JPH11237305A - Detecting apparatus for deviation of optical axis - Google Patents

Detecting apparatus for deviation of optical axis

Info

Publication number
JPH11237305A
JPH11237305A JP4020598A JP4020598A JPH11237305A JP H11237305 A JPH11237305 A JP H11237305A JP 4020598 A JP4020598 A JP 4020598A JP 4020598 A JP4020598 A JP 4020598A JP H11237305 A JPH11237305 A JP H11237305A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical axis
mirror
light source
mercury
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4020598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Suzuki
浩志 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4020598A priority Critical patent/JPH11237305A/en
Publication of JPH11237305A publication Critical patent/JPH11237305A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a detecting apparatus by which the deviation of an optical axis can be detected simply and with high accuracy even when the optical axis is adjusted for many hours, by providing a liquid mirror which uses the reflection on the surface of a liquid as the reference face for the adjustment of an optical system. SOLUTION: Since a reference flat 13, a beam expander 12 and a laser light source 14 are hard to arrange vertically, an optical path is bent vertically by an optical-path bending mirror 34. A Fizeau interferometer is constituted of a mercury mirror 33 which is constituted of mercury 31 and of a mercury reservoir 32. Due to the influence of the surface tension of the mercury 31, the peripheral part of the mercury mirror 33 cannot be used as a mirror surface. However, other parts of the mercury mirror 33 keep a flat face of extremely good accuracy. The liquid surface of the mercury mirror 33 is always kept perpendicularly to gravity as long as the direction of the gravity is not changed. As a result, it is possible to form a reference face whose flatness is high for many hours. Then, when the mercury mirror 33 is used instead of a reflecting mirror, the mercury mirror 33 which is surely reproducible and whose accuracy is high without using a firm fixation mechanism in order to support the mercury mirror 3 even when it comes into contact with the mercury mirror 33 mistakenly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、簡易な手段によ
り精度良く光軸ずれを検出する装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for accurately detecting an optical axis shift by simple means.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は光学系1の組み立て手順を示すも
のであり、鏡筒2に第1のレンズ3を組み込み、レンズ
保持治具4により固定した後、第2のレンズ5をレンズ
保持具6を用いて破線7で示す位置に固定しようとして
いる状態である。図8の8は第1のレンズ3の前面の曲
率中心と後面曲率中心が存在する仮想的な軸(以後この
軸を光軸と呼ぶ)であり、9は第2のレンズの光軸であ
る。第1のレンズの光軸8と第2のレンズの光軸9がず
れると収差が発生し、満足する光学性能が得られないた
め、第2のレンズ5の位置を調整しながら鏡筒2に取り
つける。そのため、レンズの組み立てにおいてレンズの
光軸8、9のずれを検出する装置は不可欠である。以
下、従来の光軸ずれ検出装置について説明していく。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows an assembling procedure of an optical system 1, in which a first lens 3 is incorporated into a lens barrel 2, fixed by a lens holding jig 4, and then a second lens 5 is held. It is in a state where it is about to be fixed at the position shown by the broken line 7 using the tool 6. 8 is an imaginary axis where the center of curvature of the front surface and the center of curvature of the back surface of the first lens 3 exist (hereinafter, this axis is referred to as an optical axis), and 9 is the optical axis of the second lens. . If the optical axis 8 of the first lens and the optical axis 9 of the second lens are displaced, an aberration occurs, and satisfactory optical performance cannot be obtained. Install. Therefore, a device for detecting the displacement of the optical axes 8 and 9 of the lens is indispensable in assembling the lens. Hereinafter, a conventional optical axis deviation detecting device will be described.

【0003】図9は従来のレンズ間の軸ずれを検出する
装置を示す図である。コリメータレンズ10とスペーシ
ャルフィルタ11からなるビームエクスパンダ12、リ
ファレンスフラット13、レーザ光源14及び反射鏡1
5により構成されるフィゾー干渉計16を用い、対物レ
ンズ17と接眼レンズ18により構成されるアフォーカ
ル光学系19の光軸ずれを計測するものである。なお、
アフォーカル光学系19の鏡筒は省略した。
FIG. 9 is a diagram showing a conventional apparatus for detecting axial displacement between lenses. A beam expander 12 including a collimator lens 10 and a spatial filter 11, a reference flat 13, a laser light source 14, and a reflecting mirror 1.
The optical axis shift of the afocal optical system 19 constituted by the objective lens 17 and the eyepiece 18 is measured by using the Fizeau interferometer 16 constituted by 5. In addition,
The lens barrel of the afocal optical system 19 is omitted.

【0004】アフォーカル光学系19がない場合、リフ
ァレンスフラット13で一部反射された反射光と反射鏡
15の反射光が干渉し、図10のような干渉縞20が観
測される。アフォーカル光学系19のレンズ間隔に調整
不良(フォーカスのずれ)がある場合、図11の21の
様に干渉縞の形状は変化する。また、軸ずれは非点収差
等が発生するため、図12の22の様な干渉縞が観測で
きる。このように干渉縞の形状からアフォーカル光学系
19のフォーカスずれの方向やずれ量、および、軸ずれ
の方向やずれ量を知ることができる。
When there is no afocal optical system 19, the reflected light partially reflected by the reference flat 13 and the reflected light of the reflecting mirror 15 interfere with each other, and an interference fringe 20 as shown in FIG. 10 is observed. If there is a poor adjustment (focus shift) in the lens interval of the afocal optical system 19, the shape of the interference fringe changes as indicated by 21 in FIG. In addition, since the axis shift causes astigmatism and the like, interference fringes as shown at 22 in FIG. 12 can be observed. As described above, the direction and amount of focus shift of the afocal optical system 19 and the direction and amount of axial shift can be known from the shape of the interference fringes.

【0005】図13はオートコリメータ23を用いた従
来の光軸ずれ検出装置を示している。オートコリメータ
23と反射鏡15を正対させて設置し、その間にアフォ
ーカル光学系19を設置して、光軸ずれの検出を行う。
オートコリメータ23は自ら発する光を基準とし、反射
鏡15で反射し再びオートコリメータ23に戻ってきた
戻り光との角度ずれを計測する装置である。図13にお
いて光路24が示すように、オートコリメータ23ヘの
戻り光の角度はオートコリメータ22から発せられる光
の出射角と同一である。この状態がアフォーカル光学系
19の調整が終了した状態である。
FIG. 13 shows a conventional optical axis deviation detecting device using an autocollimator 23. The autocollimator 23 and the reflecting mirror 15 are installed so as to face each other, and the afocal optical system 19 is installed therebetween to detect an optical axis shift.
The autocollimator 23 is a device that measures an angular deviation from the return light reflected by the reflecting mirror 15 and returned to the autocollimator 23 again with reference to the light emitted by the autocollimator 23. As shown by the optical path 24 in FIG. 13, the angle of the return light to the autocollimator 23 is the same as the emission angle of the light emitted from the autocollimator 22. This state is a state in which the adjustment of the afocal optical system 19 has been completed.

【0006】図14は光軸未調整のアフォーカル光学系
19を通過する光路24を示したものである。対物レン
ズ17の光軸25に対し、接眼レンズ18の光軸26が
ずれている状態を示している。この様な場合、光路24
が示すように、反射鏡15で反射した光はオートコリメ
ータ23に異なる角度で入射することになる。この角度
の違いをオートコリメータ23にて計測することで光軸
ずれが検出できる。
FIG. 14 shows an optical path 24 passing through an afocal optical system 19 whose optical axis has not been adjusted. The optical axis 26 of the eyepiece 18 is shifted from the optical axis 25 of the objective lens 17. In such a case, the optical path 24
As shown in FIG. 7, the light reflected by the reflecting mirror 15 enters the autocollimator 23 at different angles. By measuring the difference in the angle with the autocollimator 23, the optical axis shift can be detected.

【0007】図15はレーザの光を用いた別の従来の光
軸ずれ検出装置を示している。この装置はレーザ光源1
4から発せられた光束径の細いレーザ光27を、組み立
てるべき光学系の光軸に見立てて配置する各レンズの光
軸ずれを検出するものである。以下、この方法にて光軸
ずれが検出できることを説明する。
FIG. 15 shows another conventional optical axis deviation detecting device using laser light. This device is a laser light source 1
The laser beam 27 having a small luminous flux emitted from the laser beam 4 is detected as an optical axis shift of each lens which is arranged as if it were the optical axis of an optical system to be assembled. Hereinafter, it will be described that the optical axis deviation can be detected by this method.

【0008】図16は単レンズ28に入射した細い光束
径の光(以下、光線と呼ぶ)の光路を示したものであ
る。単レンズ28の光軸上を通過する光線29は単レン
ズ28で曲げられないが、光線30a、30bのように
レンズ光軸から離れるにつれ、単レンズ28で曲げられ
る角度が大きくなる。反射鏡15を設置すれば、単レン
ズ28の光軸を通過する光線29のみが反射光と入射光
が同一光路をとることがわかる。このように、入射光と
反射光の光路の違いによりレンズの光軸と光線のずれが
わかる。多数枚のレンズで構成される光学系の組み立て
時において、レンズを追加するごとに上記の操作を行え
ば容易に光軸のずれが検出できる。
FIG. 16 shows an optical path of light having a small light beam diameter (hereinafter, referred to as a light ray) incident on the single lens 28. The light beam 29 passing on the optical axis of the single lens 28 is not bent by the single lens 28, but the angle bent by the single lens 28 increases as the distance from the lens optical axis increases, as in the light beams 30a and 30b. If the reflecting mirror 15 is provided, it can be seen that only the light ray 29 passing through the optical axis of the single lens 28 has the same optical path as the reflected light and the incident light. As described above, the difference between the optical axis of the lens and the light beam can be determined by the difference in the optical path between the incident light and the reflected light. When assembling an optical system composed of a large number of lenses, it is possible to easily detect the deviation of the optical axis by performing the above operation each time a lens is added.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上に述べた光軸ずれ
検出装置においては、長時間にわたる光軸調整が必要な
場合、基準面としている反射鏡が室温変化や、反射鏡を
支持するフレームの変形などによって反射鏡の形状が変
化して収差を発生し、光軸ずれの検出誤差になるという
課題があった。
In the optical axis deviation detecting apparatus described above, when the optical axis adjustment is required for a long time, the reflecting mirror serving as the reference plane changes at room temperature or the frame of the frame supporting the reflecting mirror is changed. There has been a problem in that the shape of the reflecting mirror changes due to deformation or the like, and aberration occurs, resulting in a detection error of an optical axis shift.

【0010】さらに、不測の事態により反射鏡の位置が
ずれた場合、光軸ずれの検出操作をはじめからやり直す
必要があった。
Further, when the position of the reflecting mirror is shifted due to an unexpected situation, it is necessary to restart the operation for detecting the optical axis shift from the beginning.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1の発明による光軸ず
れ検出装置は、光学系調整の基準面として液体の表面で
の反射を用いた液体鏡を備えたものである。
An optical axis deviation detecting device according to a first aspect of the present invention includes a liquid mirror using reflection on the surface of a liquid as a reference plane for adjusting an optical system.

【0012】また、第2の発明による光軸ずれ検出装置
は、光学系調整の基準面として底面を鏡面加工した錐体
をジンバルで支持した鏡を備えたものである。
Further, the optical axis deviation detecting device according to the second invention is provided with a mirror which supports a conical body whose bottom surface is mirror-finished by a gimbal as a reference surface for optical system adjustment.

【0013】また、第3の発明による光軸ずれ検出装置
は、光学系の調整ずれを計測する手段として干渉計を用
い、干渉計の一方の反射鏡に液体鏡または錐体をジンバ
ルで支持した鏡を備えたものである。
In the optical axis deviation detecting device according to the third invention, an interferometer is used as a means for measuring an adjustment deviation of the optical system, and a liquid mirror or a cone is supported by a gimbal on one reflecting mirror of the interferometer. It has a mirror.

【0014】また、第4の発明による光軸ずれ検出装置
は、光学系の調整ずれを計測する手段としてオートコリ
メータを用い、光学系調整の基準面として液体鏡または
錐体をジンバルで支持した鏡を備えたものである。
The optical axis deviation detecting apparatus according to a fourth aspect of the present invention uses an autocollimator as a means for measuring an optical system adjustment deviation, and a mirror having a liquid mirror or a cone supported by a gimbal as a reference surface for optical system adjustment. It is provided with.

【0015】また、第5の発明による光軸ずれ検出装置
は、光軸の基準としてレーザ光線を用い、光学系調整の
基準面として液体鏡または錐体をジンバルで支持した鏡
を備えたものである。
The optical axis deviation detecting apparatus according to the fifth invention uses a laser beam as a reference of the optical axis, and has a liquid mirror or a mirror supporting a cone with a gimbal as a reference plane for optical system adjustment. is there.

【0016】また、第6の発明による光軸ずれ検出装置
は、平板に対し鉛直にレーザ光源を取り付けた光源を備
えたものである。
The optical axis deviation detecting device according to a sixth aspect of the present invention includes a light source in which a laser light source is mounted vertically on a flat plate.

【0017】また、第7の発明による光軸ずれ検出装置
は、レーザ光源とその光源を取り付ける平板の角度を調
整する治具を備えたものである。
The optical axis deviation detecting device according to a seventh aspect of the present invention includes a laser light source and a jig for adjusting an angle of a flat plate on which the light source is mounted.

【0018】また、第8の発明による光軸ずれ検出装置
は、目印を設け、底面を鏡面加工した錐体をジンバルで
支持した鏡を備えたものである。
An optical axis deviation detecting device according to an eighth aspect of the present invention is provided with a mirror provided with a mark and a gimbal supporting a cone whose bottom surface is mirror-finished.

【0019】また、第9の発明による光軸ずれ検出装置
は、目印を反射鏡の中心に設け、底面を鏡面加工した錐
体をジンバルで支持した鏡を備えたものである。
An optical axis deviation detecting device according to a ninth aspect of the present invention includes a mirror provided with a mark at the center of the reflecting mirror and a gimbal supporting a cone whose bottom surface is mirror-finished.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1の光軸ずれ検出装置である。図1において
11〜14および17〜18従来例と同一物である。リ
ファレンスフラット13、ビームエクスパンダ12、レ
ーザ光源14は垂直配置が難しいため、光路折り曲げ鏡
34で光路を垂直に折り曲げている。水銀31と水銀溜
32で構成した水銀鏡33によりフィゾー干渉計を構成
している。水銀31の表面張力の影響で周辺部は鏡面と
して用いることができないが、その他の部分はきわめて
精度の良い平坦な面を保っており、かつ、重力の方向に
変動が生じない限り、液面は常に重力と垂直に保たれて
いる。そのため、長時間にわたり平面度の高い基準面を
形成できる。従来例とほぼ同一構成であっても、反射鏡
15のかわりに水銀鏡33を用いれば鏡の支持に強固な
固定機構を用いることなく、また、誤って水銀鏡33に
接触した場合でも確実に再現し、かつ高精度な鏡が得ら
れる。その結果として高精度の光軸ずれ検出が行える。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 shows an optical axis deviation detecting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, it is the same as the conventional example of 11-14 and 17-18. Since it is difficult to arrange the reference flat 13, the beam expander 12, and the laser light source 14 vertically, the optical path is vertically bent by the optical path bending mirror 34. A Fizeau interferometer is composed of a mercury mirror 33 composed of mercury 31 and a mercury reservoir 32. The peripheral part cannot be used as a mirror surface due to the effect of the surface tension of the mercury 31, but the other parts maintain a flat surface with extremely high accuracy, and the liquid level is maintained unless there is a fluctuation in the direction of gravity. It is always kept perpendicular to gravity. Therefore, a reference plane with high flatness can be formed for a long time. Even if the configuration is almost the same as that of the conventional example, if a mercury mirror 33 is used instead of the reflecting mirror 15, a strong fixing mechanism is not used to support the mirror, and even if the mercury mirror 33 is inadvertently contacted, it is surely provided. A reproducible and highly accurate mirror is obtained. As a result, highly accurate optical axis deviation detection can be performed.

【0021】実施の形態2.図2はオートコリメータ2
3を用いたこの発明の実施の形態2の光軸ずれ検出装置
である。従来用いていた反射鏡15の替わりとして水銀
31と水銀溜32で構成した水銀鏡33を備え、オート
コリメータ22で光軸ずれを計測する。実施の形態1同
様、水銀鏡32を用いることにより、安定で高精度の反
射鏡が得られるため、高精度の光軸ずれ検出を行うこと
ができる。
Embodiment 2 FIG. Figure 2 shows the autocollimator 2
3 is an optical axis shift detecting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention using the optical axis 3; A mercury mirror 33 composed of mercury 31 and a mercury reservoir 32 is provided instead of the conventionally used reflecting mirror 15, and the optical axis deviation is measured by the autocollimator 22. As in the first embodiment, by using the mercury mirror 32, a stable and high-precision reflecting mirror can be obtained, so that high-accuracy optical axis deviation detection can be performed.

【0022】実施の形態3.図3はレーザ光源14を用
いたこの発明の実施の形態3の光軸ずれ検出装置であ
る。レーザ光源14から発せられるレーザ光27を組み
立てるべき光学系の光軸に見立て、光学系を構成するレ
ンズ28の光軸を調節する。従来用いていた反射鏡15
の替わりとして水銀31と水銀溜32で構成した水銀鏡
33を備えている。破線で示したようにレンズ28が軸
ずれしている場合、従来例に示したように光線が同一光
路を通過しないため、この性質をもとに光軸ずれが検出
できる。本装置によれば安定で高精度の反射鏡が得られ
高精度の光軸ずれ検出が可能である。
Embodiment 3 FIG. FIG. 3 shows an optical axis shift detecting device using a laser light source 14 according to a third embodiment of the present invention. The laser light 27 emitted from the laser light source 14 is regarded as the optical axis of the optical system to be assembled, and the optical axis of the lens 28 constituting the optical system is adjusted. Reflector 15 conventionally used
Instead, a mercury mirror 33 composed of a mercury 31 and a mercury reservoir 32 is provided. When the lens 28 is misaligned as indicated by the broken line, the light beam does not pass through the same optical path as shown in the conventional example, so that the optical axis misalignment can be detected based on this property. According to this apparatus, a stable and high-precision reflecting mirror can be obtained, and high-precision optical axis deviation detection is possible.

【0023】実施の形態4.図4(a)はこの発明の実
施の形態4である光軸ずれ検出装置の、水銀鏡33の代
わりとして用いる鏡である。図4(b)は図4(a)を
矢印ア方向に見た側面図である。この実施の形態では底
面35を鏡面加工した四角錐36を用いる。この鏡は図
4のイのように37に示されるの回転軸およびウのよう
に38に示される回転軸の回りに回転できるような以下
に示す支持構造を持つ。四角錐36の底辺の対角二カ所
39a、39bに支持棒40a、40bをつけ、支持す
る円環41にはベアリング42a、42bを設けて回転
に対する摩擦を低減させている。さらに、上記二つの支
持点39a、39bの中点43a、43bに支持棒44
a、44bをつけ、支持部材45に取り付けたベアリン
グ46a、46bにて支持をする。
Embodiment 4 FIG. 4A shows a mirror used in place of the mercury mirror 33 in the optical axis deviation detecting device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 4B is a side view of FIG. 4A as viewed in the direction of arrow A. In this embodiment, a quadrangular pyramid whose bottom 35 is mirror-finished is used. This mirror has a support structure described below so that it can rotate around a rotation axis shown at 37 in FIG. 4 and a rotation axis shown at 38 as c. Support rods 40a and 40b are provided at two diagonal locations 39a and 39b on the bottom side of the quadrangular pyramid 36, and bearings 42a and 42b are provided on the supporting ring 41 to reduce friction against rotation. Further, a support rod 44 is provided at a middle point 43a, 43b of the two support points 39a, 39b.
a and 44b, and are supported by bearings 46a and 46b attached to the support member 45.

【0024】四角錐36を前述のような構造で支持する
と、四角錐の底面35が上を向く。四角錐の底面35の
法線ベクトルは重力の方向にほぼ平行であり、常に一定
方向をむいている。そのため、実施の形態1〜3と同様
に、四角錐の底面35を安定な基準面として使用でき、
光学系の光軸ずれ検出を高精度に行うことができる。
When the quadrangular pyramid 36 is supported by the above-described structure, the bottom surface 35 of the quadrangular pyramid faces upward. The normal vector of the bottom surface 35 of the quadrangular pyramid is substantially parallel to the direction of gravity and always faces in a certain direction. Therefore, similarly to Embodiments 1 to 3, the bottom surface 35 of the quadrangular pyramid can be used as a stable reference plane,
The optical axis shift of the optical system can be detected with high accuracy.

【0025】また、図5の様に中心に目印47を付け、
目印付近に光学系の光軸が来るようにすれば、ジンバル
で支持した四角錐36の底面35を最も有効に使用でき
る。
A mark 47 is provided at the center as shown in FIG.
If the optical axis of the optical system is set near the mark, the bottom surface 35 of the quadrangular pyramid 36 supported by the gimbal can be used most effectively.

【0026】実施の形態5.図6はこの発明の実施の形
態5の光軸ずれ検出装置である。レーザ固定治具48で
固定されたレーザ光源15は角度調整ノブ49a、49
bにより円形平板50との角度調整が可能となってい
る。本装置は実施の形態3と同様にレーザ光27を光軸
の衝として光軸ずれ検出を行うものである。以下、この
使用方法と、機能について説明する。
Embodiment 5 FIG. 6 shows an optical axis deviation detecting apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. The laser light source 15 fixed by the laser fixing jig 48 includes angle adjusting knobs 49a and 49.
The angle adjustment with the circular flat plate 50 is enabled by b. As in the third embodiment, this apparatus detects an optical axis shift using the laser beam 27 as an opposition to the optical axis. Hereinafter, this usage method and functions will be described.

【0027】図7においてレーザ光源15、レーザ固定
治具48、および角度調整ノブ49a、49bを取りつ
けた円形平板50をレンズ保持治具6に取り付け、ま
た、反射鏡15を設置する。円形平板50を回転させ、
レーザ光27の出射方向を観察すると、出射方向が円形
平板50に垂直でない場合はレーザ光27の出射方向が
円形平板50の回転に応じて変化する。この場合、角度
調整ノブ49a、49bでレーザ光27の出射方向を変
え、出射方向が変化しない様に調整する。
In FIG. 7, a circular flat plate 50 to which a laser light source 15, a laser fixing jig 48, and angle adjusting knobs 49a and 49b are attached is attached to a lens holding jig 6, and a reflecting mirror 15 is installed. Rotate the circular plate 50,
When observing the emission direction of the laser light 27, if the emission direction is not perpendicular to the circular plate 50, the emission direction of the laser light 27 changes according to the rotation of the circular plate 50. In this case, the emission direction of the laser beam 27 is changed by the angle adjustment knobs 49a and 49b, and adjustment is performed so that the emission direction does not change.

【0028】つぎにレーザ光27が反射鏡15で反射し
て同一光路を戻るように鏡筒1を含めて方向を調整する
ことで、反射鏡15の法線方向に対する鏡筒1の傾きを
調整する。次に鏡筒1にレンズを取り付けてレンズの光
軸ずれを検出する。レンズ光軸ずれ検出方法は実施の形
態3と同様の手法で行うことができる。
Next, by adjusting the direction including the lens barrel 1 so that the laser beam 27 is reflected by the reflecting mirror 15 and returns on the same optical path, the inclination of the lens barrel 1 with respect to the normal direction of the reflecting mirror 15 is adjusted. I do. Next, a lens is attached to the lens barrel 1 to detect an optical axis shift of the lens. The lens optical axis shift detecting method can be performed by the same method as in the third embodiment.

【0029】[0029]

【発明の効果】第1の発明によれば、簡易に光軸の基準
が得られるとともに、不測の事態により基準面に接触し
動いた場合についても面の方向再現性が良いため、長時
間にわたる光軸調整においても簡易に高精度な基準面が
得られ、結果として高精度の光軸ずれ検出が行える。
According to the first aspect of the present invention, the reference of the optical axis can be easily obtained, and the direction reproducibility of the surface is good even when the reference surface is moved due to an unexpected situation. Also in the optical axis adjustment, a high-precision reference plane can be easily obtained, and as a result, high-precision optical axis deviation detection can be performed.

【0030】また、第2の発明によれば、ジンバルで支
持した鏡を備えることにより、再現性のよい基準面が得
られて、容易に光軸ずれ検出を行うことができる。
According to the second aspect of the present invention, by providing the mirror supported by the gimbal, a reference surface with good reproducibility can be obtained, and the optical axis deviation can be easily detected.

【0031】また、第3の発明によれば、光軸ずれ検出
装置に干渉計を用いることにより、軸ずれ、フォーカス
ずれが高精度に計測できるため、極めて微細な光軸ずれ
検出まで行うことができる。
According to the third aspect of the present invention, the use of an interferometer in the optical axis deviation detecting device enables the axis deviation and the focus deviation to be measured with high accuracy. it can.

【0032】また、第4の発明によれば、光軸ずれ検出
装置にオートコリメータを用いることにより簡易に光軸
のずれを検出できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the displacement of the optical axis can be easily detected by using the auto-collimator for the optical axis displacement detecting device.

【0033】また、第5の発明によれば、軸ずれ計測光
の光源にレーザ光源を用いることにより、装置を安く構
成できる。
According to the fifth aspect of the present invention, the apparatus can be inexpensively constructed by using a laser light source as the light source of the axis deviation measuring light.

【0034】また、第6の発明によれば、平板に対し鉛
直にレーザ光源を取りつけてあるため、平板とレーザ光
源を衝にして調整を行うことによりレンズの光軸ずれ検
出に加えて、鏡筒とレンズの取りつけのずれを検出でき
る。
According to the sixth aspect of the present invention, since the laser light source is mounted vertically to the flat plate, the adjustment can be performed by opposing the flat plate and the laser light source to detect the optical axis deviation of the lens and to adjust the mirror. The displacement between the tube and the lens can be detected.

【0035】また、第7の発明によれば、レーザ光源と
平板の取りつけ角度が調整できるので、治具製造の精度
を緩くすることができる。
Further, according to the seventh aspect, since the mounting angle between the laser light source and the flat plate can be adjusted, the accuracy of manufacturing the jig can be reduced.

【0036】また、第8の発明によれば、ジンバルで支
持した鏡に目印を設けることにより光軸ずれ検出を容易
に行うことができる。
According to the eighth aspect of the present invention, by providing a mark on the mirror supported by the gimbal, the optical axis deviation can be easily detected.

【0037】また、第9の発明によれば、ジンバルで支
持した鏡に設けた目印を中心にすることにより、目印を
光学系の光軸位置と一致させることにより、同軸光学系
においてはジンバルで支持した反射鏡を有効に使用する
ことができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the mark provided on the mirror supported by the gimbal is centered so that the mark coincides with the optical axis position of the optical system. The supported reflector can be used effectively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による光軸ずれ検出装置の実施の形
態1を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an optical axis deviation detecting device according to the present invention;

【図2】 この発明による光軸ずれ検出装置の実施の形
態2を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing Embodiment 2 of an optical axis deviation detecting device according to the present invention.

【図3】 この発明による光軸ずれ検出装置の実施の形
態3を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the optical axis deviation detecting device according to the present invention;

【図4】 この発明による光軸ずれ検出装置の実施の形
態4を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the optical axis deviation detecting device according to the present invention;

【図5】 この発明の実施の形態4に係わる別の光軸ず
れ検出装置の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of another optical axis deviation detecting device according to Embodiment 4 of the present invention.

【図6】 この発明による光軸ずれ検出装置の実施の形
態5を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a fifth embodiment of the optical axis deviation detecting device according to the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態5に係わる光軸ずれ検
出装置のレーザと円形平板の調整方法を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a method of adjusting a laser and a circular flat plate in an optical axis deviation detecting apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.

【図8】 光学系の組み立て方法を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a method of assembling the optical system.

【図9】 干渉計を用いた従来の光軸ずれ検出装置の構
成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional optical axis deviation detecting device using an interferometer.

【図10】 干渉計を用いた従来の光軸ずれ検出装置で
観測される干渉縞を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing interference fringes observed by a conventional optical axis deviation detecting device using an interferometer.

【図11】 干渉計を用いた従来の光軸ずれ検出装置に
おいてレンズ間隔調整不良の時に観測される干渉稿を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an interference image observed at the time of poor lens spacing adjustment in a conventional optical axis deviation detecting device using an interferometer.

【図12】 干渉計を用いた従来の光軸ずれ検出装置に
おいて軸ずれが生じた時に観測される干渉縞を示す図で
ある。
FIG. 12 is a diagram showing interference fringes observed when an axis shift occurs in a conventional optical axis shift detecting apparatus using an interferometer.

【図13】 オートコリメータを用いた従来の光軸ずれ
検出装置の構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a conventional optical axis deviation detecting device using an autocollimator.

【図14】 光軸未調整のアフォーカル光学系を通過す
る光線の光路を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an optical path of a light beam passing through an afocal optical system whose optical axis has not been adjusted.

【図15】 レーザを用いた従来の光軸ずれ検出装置の
構成を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a conventional optical axis deviation detecting device using a laser.

【図16】 レーザを用いた従来の光軸ずれ検出装置の
調整原理を説明する図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating the adjustment principle of a conventional optical axis deviation detecting device using a laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 組み立て中の光学系、2 鏡筒、3 第1のレン
ズ、4 第1のレンズの保持治具、5 第2のレンズ、
6 第2のレンズの保持治具、7 第2のレンズ取りつ
け位置、8 第1のレンズの光軸、9 第2のレンズの
光軸、10 コリメータレンズ、11 スペーシャルフ
ィルタ、12 ビームエクスパンダ、13リファレンス
フラット、14 レーザ光源、15 反射鏡、16 フ
ィゾー干渉計、17 対物レンズ、18 接眼レンズ、
19 アフォーカル光学系、20アフォーカル光学系が
挿入されていない場合の干渉縞、21 フォーカスずれ
がある場合の干渉縞、22 軸ずれがある場合の干渉
縞、23 オートコリメータ、24 光路、25 対物
レンズの光軸、26 接眼レンズの光軸、27 レーザ
光、28 単レンズ、29 光軸上を通過する光線、3
0 光軸外を通過する光線、31 水銀、32 水銀
溜、33 水銀鏡、34 折り曲げ鏡、35四角錐の底
面、36 四角錐、37 回転軸、38 回転軸、39
四角錐の支持点、40 支持棒、41 円環、42
ベアリング、43 支持点の中点、44 支持点の中点
の支持棒、45 支持部材、46 ベアリング、47
目印、48 レーザ固定治具、49 角度調整ノブ、5
0 円形平板。
1 optical system during assembly, 2 lens barrel, 3 first lens, 4 first lens holding jig, 5 second lens,
6 holding jig for the second lens, 7 second lens mounting position, 8 optical axis of the first lens, 9 optical axis of the second lens, 10 collimator lens, 11 spatial filter, 12 beam expander, 13 reference flat, 14 laser light source, 15 reflector, 16 Fizeau interferometer, 17 objective lens, 18 eyepiece,
19 Afocal optical system, 20 Interference fringe when no afocal optical system is inserted, 21 Interference fringe when there is a focus shift, 22 Interference fringe when there is an axial shift, 23 Autocollimator, 24 Optical path, 25 Object Optical axis of lens, 26 Optical axis of eyepiece, 27 Laser light, 28 Single lens, 29 Ray passing through optical axis, 3
0 ray passing off the optical axis, 31 mercury, 32 mercury reservoir, 33 mercury mirror, 34 folding mirror, 35 pyramid bottom, 36 square pyramid, 37 rotation axis, 38 rotation axis, 39
Square pyramid support points, 40 support rods, 41 rings, 42
Bearing, 43 support point midpoint, 44 support point midpoint support rod, 45 support member, 46 bearing, 47
Mark, 48 Laser fixing jig, 49 Angle adjustment knob, 5
0 Round plate.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のレンズを光軸上に所定の間隔で並
べて構成した被検光学系の光軸に対し、上記レンズの光
軸ずれを検出する光軸ずれ検出装置において、上記被検
光学系の光軸の一端に設けた計測光を発生する光源と、
上記被検光学系の他端に設けられ被検光学系を通過した
上記計測光を光源方向に反射し液体の表面での反射を用
いた液体鏡と、この液体鏡と上記光源の間を往復した計
測光から被検光学系の光軸ずれを計測する光軸ずれ計測
手段とを備えたことを特徴とする光軸ずれ検出装置。
1. An optical axis shift detecting apparatus for detecting an optical axis shift of a lens with respect to an optical axis of a test optical system in which a plurality of lenses are arranged at predetermined intervals on an optical axis. A light source for generating measurement light provided at one end of the optical axis of the system,
A liquid mirror that is provided at the other end of the test optical system and reflects the measurement light passing through the test optical system toward the light source and using reflection on the surface of the liquid, and reciprocates between the liquid mirror and the light source An optical axis deviation measuring device for measuring an optical axis deviation of the optical system to be measured from the measured measurement light.
【請求項2】 複数のレンズを光軸上に所定の間隔で並
べて構成した被検光学系の光軸に対し、上記レンズの光
軸ずれを検出する光軸ずれ検出装置において、上記被検
光学系の光軸の一端に設けた計測光を発生する光源と、
上記被検光学系の他端に設けた被検光学系を通過した上
記計測光を光源方向に反射し底面を鏡面加工した錐体と
上記錐体の底面を常に鉛直上向きに保持するジンバルと
で構成した反射鏡と、この反射鏡と上記光源の間を往復
した計測光から被検光学系の光軸ずれを計測する光軸ず
れ計測手段を備えたことを特徴とする光軸ずれ検出装
置。
2. An optical axis shift detecting device for detecting an optical axis shift of a lens with respect to an optical axis of a test optical system in which a plurality of lenses are arranged at predetermined intervals on an optical axis. A light source for generating measurement light provided at one end of the optical axis of the system,
A gimbal that reflects the measurement light passing through the test optical system provided at the other end of the test optical system in the direction of the light source and mirror-processes the bottom surface of the cone and the gimbal that always holds the bottom surface of the cone vertically upward. An optical axis shift detecting device, comprising: a configured reflecting mirror; and an optical axis shift measuring unit configured to measure an optical axis shift of an optical system to be measured from measurement light reciprocated between the reflecting mirror and the light source.
【請求項3】 光軸ずれ計測手段として干渉計を備えた
ことを特徴とする請求項1または2記載の光軸ずれ検出
装置。
3. The optical axis deviation detecting device according to claim 1, further comprising an interferometer as the optical axis deviation measuring means.
【請求項4】 光軸ずれ計測手段としてオートコリメー
タを備えたことを特徴とする請求項1または2記載の光
軸ずれ検出装置。
4. The optical axis deviation detecting device according to claim 1, further comprising an autocollimator as the optical axis deviation measuring means.
【請求項5】 光源としてレーザ光源およびレーザ光源
が発するレーザ光線の光路ずれ計測手段を備えたことを
特徴とする請求項1または2記載の光軸ずれ検出装置。
5. The optical axis deviation detecting device according to claim 1, further comprising a laser light source and a means for measuring an optical path deviation of a laser beam emitted from the laser light source as a light source.
【請求項6】 光源としてレーザ光源および光軸に対す
る垂直な基準面として用いる平板と、その平板に対し鉛
直にレーザ光源を取り付ける取りつけ治具およびレーザ
光源が発するレーザ光線の光路ずれ計測手段を備えたこ
とを特徴とする請求項5記載の光軸ずれ検出装置。
6. A laser light source as a light source, a flat plate used as a reference plane perpendicular to an optical axis, a mounting jig for mounting the laser light source vertically to the flat plate, and an optical path deviation measuring unit for a laser beam emitted from the laser light source. The optical axis deviation detecting device according to claim 5, wherein:
【請求項7】 レーザ光源を取り付けて光軸に対する垂
直な基準面として用いる平板とレーザ光源との取りつけ
角度を調整する治具を備えたことを特徴とする請求項6
記載の光軸ずれ検出装置。
7. A jig for adjusting a mounting angle between a flat plate used as a reference plane perpendicular to an optical axis by attaching a laser light source and the laser light source.
The optical axis deviation detecting device as described in the above.
【請求項8】 反射鏡に目印を備えたことを特徴とする
請求項2記載の光軸ずれ検出装置。
8. The optical axis deviation detecting device according to claim 2, wherein a mark is provided on the reflecting mirror.
【請求項9】 反射鏡の中心に目印を備えたことを特徴
とする請求項8記載の光軸ずれ検出装置。
9. The optical axis deviation detecting device according to claim 8, wherein a mark is provided at the center of the reflecting mirror.
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